Życie na planecie opiera się na zestawie powiązań, które świadczą o niezwykłym przepływie informacji i ciągłej wymianie materii i energii. materia Materia to wszystko, co ma masę i zajmuje przestrzeń; składa się z atomów, które są najmniejszymi elementami ją tworzącymi. Istoty żywe, woda, gwiazdy i wszystko wokół nas składa się z atomów.
Różnorodność pierwiastków chemicznych wynika z różnorodności typów atomówKażdy rodzaj atomu stanowi inny pierwiastek chemiczny. Obecnie znanych jest ponad sto pierwiastków chemicznych, a tradycyjnie wymieniano 105 pierwiastków, z czego 84 występują naturalnie, a pozostałe zostały zsyntetyzowane w laboratoriach. Z biologicznego punktu widzenia najważniejsze jest to, że tylko… kilka elementów Mają ogromny udział w konstytuowaniu istot żywych.
W konstytucji materii żywej możemy również znaleźć: co najmniej 70 stabilnych pierwiastków chemicznychOznacza to, że większość pierwiastków występujących w przyrodzie uczestniczy w większym lub mniejszym stopniu w procesach biologicznych (z wyjątkiem, ogólnie rzecz biorąc, gazów szlachetnych). Jednakże nie wszyscy uczestniczą w tym samym stopniu.
Jak już powiedzieliśmy, natura składa się z materii, a zatem cała materia ożywiona również składa się z atomów, które z kolei są zorganizowane w pierwiastki. Pierwiastki tworzące materię ożywioną są znane jako biopierwiastkiTe z kolei klasyfikuje się według tego, czy są niezbędne do życia: biopierwiastki pierwotne, biopierwiastki wtórne i pierwiastki śladowe. W tym artykule skupimy się na podstawowe biopierwiastki w materii żywejnie zaniedbując znaczenia reszty.
Niezbędne elementy do życia
L podstawowe biopierwiastki Są to podstawowe pierwiastki chemiczne obecne w materii żywej, w komórkach, tkankach, narządach i układach budujących organizmy, od najprostszych do najbardziej złożonych. Stanowią one chemiczne jądro życia, ponieważ tworzą organiczne biocząsteczki podstawowe: węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe.
Około dziewięćdziesiąt dziewięć procent całej żywej materii składa się, w przeważającej części, z komórek zbudowanych z sześciu podstawowych pierwiastków: Węgiel (C), wodór (H), tlen (O), azot (N), fosfor (P) i siarka (S)Są to najliczniej występujące pierwiastki w materii ożywionej na powierzchni Ziemi. Nazywa się je biopierwiastkami pierwotnymi, ponieważ stanowią istotną część podstawowej lub pierwotnej konstytucji istot żywych.
Powód, dla którego te sześć pierwiastków dominuje w materii żywej, leży w ich szczególne właściwości chemiczneMają stosunkowo małą masę atomową, co sprzyja powstawaniu bardzo stabilne wiązania kowalencyjneale na tyle wszechstronne, że rozkładają się i przekształcają w reakcjach biochemicznych. Co więcej, pierwiastki takie jak tlen i azot są silnie elektroujemne i umożliwiają tworzenie cząsteczki polarne, rozpuszczalny w wodzie, niezbędny do chemii życia.
Rodzaje biopierwiastków
W zależności od tego, czy stanowią część podstawowej struktury biocząsteczek materii żywej, czy nie, biopierwiastki można podzielić na trzy główne grupy: biopierwiastki pierwotne, biopierwiastki wtórne i pierwiastki śladowe.
Klasyfikacja ta opiera się na proporcja, w jakiej występują w istotach żywych i funkcjach, jakie one pełnią:
- Pierwotne biopierwiastkiPierwiastki te stanowią około 95% do 96% materii żywej. Są to węgiel (C), wodór (H), tlen (O), azot (N), fosfor (P) i siarka (S). Tworzą one szkielet cząsteczek organicznych.
- Pierwiastki wtórneWystępują one w mniejszych proporcjach, około 3% do 4%, ale są obecne we wszystkich organizmach żywych. Zazwyczaj występują w postaci jonowej lub jako sole mineralne. Należą do nich między innymi wapń (Ca), magnez (Mg), sód (Na), potas (K) i chlor (Cl).
- Pierwiastki śladowePierwiastki te występują w ilościach poniżej 0,1%, ale są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Przykładami są żelazo (Fe), mangan (Mn), miedź (Cu), cynk (Zn), fluor (F), jod (I), bor (B), krzem (Si), kobalt (Co), selen (Se) i molibden (Mo).
Biopierwiastki, gdy łączą się ze sobą poprzez wiązania chemiczne, tworzą biomolekułyTo są prawdziwe strukturalne i funkcjonalne cegiełki życia. Zatem z interakcji między tymi atomami powstaje woda, sole mineralne, węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe.
Pierwotne biopierwiastki
Są to wszystkie biopierwiastki wchodzące w skład podstawowa konstytucja materii żywejPierwiastki te są niezbędne do tworzenia organicznych biocząsteczek: białek, węglowodanów, lipidów i kwasów nukleinowych. Stanowią one ostateczną materię żywą i są to: węgiel (C), wodór (H), tlen (O), azot (N), fosfor (P) i siarka (S).
Jego najważniejsze właściwości, ujęte łącznie, wyjaśniają jego centralną rolę w biologii:
- mają niska masa atomowa, co sprzyja tworzeniu silnych i stabilnych wiązań kowalencyjnych.
- Mogą ustawić kilka jednoczesne wiązania kowalencyjneułatwiając tworzenie łańcuchów i złożonych struktur trójwymiarowych.
- Tlen i azot mają wysoki poziom tlenu i azotu. elektroujemnośćumożliwiając pojawienie się cząsteczek dipolowych i wiązań polarnych, które rozpuszczają się w wodzie.
- Ich połączenie skutkuje ogromna różnorodność cząsteczek pełniące funkcje energetyczne, strukturalne, regulacyjne i rezerwowe.
Rola każdego z tych podstawowych biopierwiastków w materii żywej została szczegółowo opisana poniżej.
Węgiel (C)
Węgiel jest niezbędny podstawowy składnik wszystkich cząsteczek organicznych. Występuje we wszystkich łańcuchach jako szkielet, który nadaje kształt i funkcję organicznym biocząsteczkom. Wszystkie związki organiczne są zbudowane z łańcuchów węglowych, które tworzą wiązania z innymi pierwiastkami lub związkami.
Ma cztery elektrony na swojej ostatniej powłoce i może tworzyć cztery wiązania kowalencyjne z innymi atomami węgla lub z innymi pierwiastkami. Ta cecha pozwala mu tworzyć długie łańcuchy atomów (makrocząsteczki) i bardzo stabilne struktury cykliczne. Wiązania te mogą być pojedyncze, podwójne lub potrójne, co dodatkowo zwiększa różnorodność możliwych struktur.
Węgiel może również wiązać się z różnymi grupy funkcyjne lub rodniki utworzone przez inne pierwiastki (-H, =O, -OH, -NH2, -SH, H2PO4itp.), co umożliwia powstawanie dużej liczby różnorodnych cząsteczek, które uczestniczą w wielu reakcjach chemicznych. Dzięki temu organizmy żywe mogą korzystać z ogromnej różnorodności zasobów chemicznych obecnych w środowisku.
W przestrzeni cztery wiązania kowalencyjne węgla tworzą wierzchołki czworościan Wyimaginowany. Ten geometryczny układ umożliwia tworzenie złożonych struktur trójwymiarowych, takich jak te występujące w błonach plazmatycznych, wielu białkach i innych organellach komórkowych.
Węgiel jest niezbędnym składnikiem dla zwierząt i roślin. Jest niezbędnym elementem cząsteczki glukoza, węglowodan niezbędny do oddychania komórkowego; odgrywa również rolę w fotosyntezaw postaci dwutlenku węgla (CO2)2Ponadto węgiel jest obecny w innej makrocząsteczce niezbędnej do życia: DNA, który zawiera informację genetyczną nadającą każdemu osobnikowi jego własne cechy, a którą organizm wykorzystuje do replikacji i przekazywania tej informacji swojemu potomstwu.
Wodór (H)
Wodór, obok tlenu, jest niezbędnym składnikiem materii organicznej. W rzeczywistości materię organiczną definiuje się jako materię składającą się głównie z wodoru. węgiel i wodórNa przykład w niektórych lipidach występują tylko atomy węgla i wodoru, jak ma to miejsce w przypadku wielu węglowodorów, np. ropy naftowej i jej pochodnych.
Jedyny elektron, który ma atom wodoru Jego zewnętrzna powłoka pozwala mu łatwo wiązać się z dowolnym z podstawowych biopierwiastków. Wiązanie kowalencyjne, które tworzy się między węglem a wodorem, jest wystarczająco silne, aby zachować stabilność, ale nie na tyle silne, aby zapobiec jego zerwaniu w razie potrzeby, umożliwiając tym samym syntezę innych cząsteczek.
Cząsteczki składające się wyłącznie z wodoru i węgla są kowalencyjne niepolarny (nierozpuszczalny w wodzie), właściwość, która wyjaśnia hydrofobowe zachowanie wielu lipidów i substancji rezerwowych energii. Ta nierozpuszczalność jest kluczowa dla tworzenia dwuwarstwy lipidowe w błonach komórkowych, gdzie część węglowodorowa uniemożliwia swobodne przemieszczanie się substancji polarnych.
Ponadto wodór bierze udział w tworzeniu Wiązania wodorowe gdy wiąże się z pierwiastkami elektroujemnymi, takimi jak tlen czy azot. Te wiązania wodorowe mają mniejszą energię niż wiązanie kowalencyjne, ale są kluczowe dla utrzymania trójwymiarowej struktury DNA, wielu białek i wielu cząsteczek biologicznych.
Tlen (O)
Tlen jest ze wszystkich podstawowych biopierwiastków najcenniejszym elektroujemnyGdy łączy się kowalencyjnie z wodorem, silnie przyciąga jego pojedynczy elektron, co powoduje słupy elektryczneZatem rodniki -OH, -CHO i -COOH są rodnikami polarnymi. Gdy rodniki te zastępują niektóre atomy wodoru w łańcuchu węglowo-wodorowym, jak w przypadku glukozy (C6H12O6), powodują powstawanie cząsteczek rozpuszczalnych w cieczach polarnych, takich jak woda.
Ze względu na swoją wysoką elektroujemność tlen ma zdolność przyciągają elektrony innych atomów. Proces ten obejmuje rozrywanie wiązań i uwalnianie dużych ilości energii. Reakcja związków węgla z tlenem, znana jako oddychanie aeroboweTo najpowszechniejszy i najefektywniejszy sposób pozyskiwania energii dla większości organizmów żywych. W tej ogólnej reakcji glukoza ulega całkowitemu utlenieniu:
C6H12O6 + 6O2 → 6 CO2 + 6H2O + energia
Innym sposobem pozyskiwania energii jest fermentacjaJest to mniej wydajny proces, który nie wymaga tlenu cząsteczkowego. Szlak ten traci na znaczeniu ekologicznym, odkąd algi i rośliny, poprzez fotosyntezę, zaczęły wzbogacać pierwotną atmosferę w tlen, umożliwiając ekspansję organizmów tlenowych.
Procesy utlenianie związków biologicznych Procesy te w dużej mierze zachodzą poprzez odłączanie atomów wodoru od atomów węgla. Tlen, będąc bardziej elektroujemnym, wywiera większą siłę przyciągania na elektron wodoru niż na elektron węgla i udaje mu się go usunąć. W rezultacie powstaje woda (wodór i tlen) i uwalniana jest duża ilość energii, którą wykorzystują organizmy żywe.
Kiedy atom węgla przestaje dzielić elektron z wodorem i zaczyna dzielić mniej elektronów z tlenem, ulega utrata elektronówOznacza to, że ulega utlenieniu. Ta dynamika redoks jest podstawą wielu szlaków metabolicznych i produkcji ATP w mitochondriach.
Azot (N)
Azot jest pierwiastkiem, który stanowi bardzo dużą część atmosfery (około 10%). 78% suchego powietrza). Co więcej, jest niezbędnym składnikiem Białka i kwasy nukleinowe takie jak DNA i RNA, które odpowiadają za przekazywanie cech dziedzicznych od rodziców potomstwu. DNA jest obecne we wszystkich komórkach ciała, co podkreśla ogromne znaczenie azotu dla organizmów żywych.
Ogólnie rzecz biorąc, azot gazowy (N2Większość organizmów nie jest w stanie bezpośrednio wchłaniać azotu, lecz wchodzi on w jego skład jako część innych związków, takich jak azotany, azotyny czy związki amonowe. Zanim azot atmosferyczny zostanie wykorzystany przez organizmy żywe, musi przejść przez kilka etapów w tzw. cykl azotu:
- Amonifikacjaproces, w którym azot organiczny (pozostałości organizmów żywych lub odchody) przekształca się w amoniak (NH₃)3) który w roztworze wodnym jest w równowadze z jonem amonowym (NH₄⁺)4+).
- Nitryfikacja, który polega na utlenianiu amonu (NH₄⁺)4+) do azotynu (NO2-) a następnie do azotanu (NO₃)3-) poprzez bakterie nitryfikacyjne w glebie.
- Wiązanie azotu, proces, w wyniku którego azot atmosferyczny (N2Jest on przekształcany w związki azotu, takie jak amon, lub związki organiczne, które są przyswajalne przez organizmy żywe. Wiązanie to odbywa się głównie przez wolno żyjące bakterie glebowe lub bakterie symbiotyczne związane z korzeniami roślin strączkowych, a może również zachodzić w wyniku wyładowań elektrycznych (piorunów).
Prawie cały azot wbudowywany do materii żywej przez algi i rośliny jest wchłaniany w postaci jon azotanowy (NO₃⁻)3-) lub w postaci jon amonowy (NH₄⁺)4+)Azot ten przedostaje się następnie do łańcucha pokarmowego, gdy zwierzęta spożywają tkanki roślinne lub tkanki innych zwierząt.
Azot występuje w aminokwasyOznacza to, że w cząsteczkach tworzących białka tworzą się grupy aminowe (-NH2Występuje również w zasady azotadowe kwasów nukleinowych (adeniny, guaniny, cytozyny, tyminy i uracylu). Chociaż azot jest najobficiej występującym gazem w atmosferze, niewiele organizmów potrafi go bezpośrednio wykorzystać, dlatego rola bakterii wiążących azot jest kluczowa.
Azot ma dużą zdolność tworzenia związków z wodorem (NH₄⁺).3, N.H.4+) jak w przypadku tlenu (NO2-NIE3-), co pozwala mu zmieniać się z jednej formy w drugą, uwalniając energię i uczestnicząc w procesach metabolicznych transfer energii i elektronów w komórkach.
Siarka (S)
Siarka jest pierwiastkiem, który jako składnik niektórych białek, niezbędnych aminokwasów, witamin i ważnych hormonów jest niezbędne zarówno dla ludzi, jak i zwierzątWystępuje on na przykład w aminokwasach cysteinie i metioninie. W postaci rodnika sulfhydrylowego (-SH) aminokwasy te mogą tworzyć między sobą silne wiązania kowalencyjne, zwane mostki disiarczkowe (-SS-)które w decydujący sposób przyczyniają się do utrzymania trójwymiarowej struktury wielu białek strukturalnych, takich jak kolagen i keratyna.
Siarka stanowi około 0,25% masy ciałaOznacza to, że przeciętne ciało dorosłego człowieka zawiera około 170 g siarkiDuża część z nich znajduje się w aminokwasach i białkach. Siarka jest składnikiem kwasów żółciowych, niezbędnym do trawienia i wchłaniania tłuszczów oraz uczestniczy w reakcjach detoksykacja w wątrobie.
Ponadto ten biopierwiastek pomaga utrzymać skóry, włosów i paznokci Siarka jest niezbędna dla zdrowia tkanek i odgrywa kluczową rolę w ich tworzeniu i naprawie. Występuje powszechnie w warzywach, takich jak rzodkiewki i marchew, a także w produktach zwierzęcych, takich jak mleko, ser, owoce morza i mięso. Zbilansowana dieta zapewnia odpowiednią podaż siarki, wspierając te funkcje biologiczne.
Fosfor (P)
Ilość fosforu obecnego w atmosferze jest znikoma. Największe złoże fosforu znajduje się w osady morskie i w skałach fosforanowych skorupy ziemskiej. Gleby stanowią, według ważności, drugi co do wielkości rezerwuar fosforu w przyrodzie. Ze względu na wpływ wietrzenie chemiczneFosforany uwalniają się z minerału, rozpuszczają się i są transportowane przez wody powierzchniowe i gruntowe.
Część fosforanów wytrąca się, głównie w postaci fosforanu wapnia, a część dociera do mórz, gdzie gromadzą się duże ilości fosforu, tworząc tzw. pułapki fosforoweCykl fosforu jest zatem stosunkowo powolny, ale ma podstawowe znaczenie dla ekosystemów, gdyż pierwiastek ten nie posiada istotnej fazy gazowej.
Fosfor w postaci organiczny fosforanJest to niezwykle istotne dla materii żywej, ponieważ:
- Jest to jeden ze składników kwasy nukleinowe (RNA i DNA), które stanowią materiał genetyczny organizmów.
- Występuje jako składnik adenozynotrójfosforan (ATP)który jest niemal uniwersalnym źródłem energii komórkowej w materii żywej. Energia uwalniana w innych reakcjach, takich jak utlenianie w procesie oddychania, jest magazynowana w wiązaniach między grupami fosforanowymi.
- Jest to jeden ze składników fosfolipidyniezbędne cząsteczki tworzące błony komórkowe oraz struktury szkieletowe, takie jak kości i zęby u kręgowców.
Oprócz funkcji strukturalnej i energetycznej fosfor uczestniczy w regulacji równowaga kwasowo-zasadowa organizmu, działając jako system buforowy, utrzymując stabilne pH w środowisku wewnętrznym. Typowa dieta zazwyczaj dostarcza niezbędne ilości fosforu poprzez produkty mleczne, mięso, jaja, ryby, orzechy i zboża.
Pierwiastki śladowe i biopierwiastki wtórne
Chociaż główny nacisk w tej treści położony jest na podstawowe biopierwiastki w materii żywej, ważne jest zrozumienie, że bez nich biopierwiastki wtórne i pierwiastki śladowe Życie również nie mogłoby być podtrzymywane. Pierwiastki te, choć obecne w mniejszych ilościach, są niezbędne dla wielu procesów biologicznych.
Pierwiastki wtórne
Pierwiastki wtórne występują w mniejszych proporcjach niż pierwiastki pierwotne, ale występują we wszystkich organizmach żywych, a w wielu przypadkach w postaci jonowej. Do najważniejszych należą:
- Wapń (Ca): bardzo obfity w postaci węglanu wapnia (CaCO₃)3) jako składnik struktur szkieletowych, takich jak kości kręgowców czy muszle wielu bezkręgowców. W postaci jonu Ca2+ interweniuje w takie procesy jak: skurcz mięśniThe krzepnięcie krwi i regulacji przepuszczalności błon komórkowych.
- Magnez (Mg):obecny w wielu enzymy i co ważne, w chlorofil, niezbędny pigment fotosyntezy u roślin i alg.
- Sód (Na) i potas (K)podstawowe dla utrzymania polaryzacja elektryczna po obu stronach błony komórkowej i do przewodzenia impulsów nerwowych. Regulują gospodarkę wodną i osmotyczną w komórkach.
- Chlor (Cl): występuje zwykle w postaci jonu chlorkowego (Cl-) i uczestniczy w równowadze osmotycznej i tworzeniu kwas chlorowodorowy soku żołądkowego, niezbędnego do trawienia.
Pierwiastki śladowe
Pierwiastki śladowe występują w śladowych ilościach (poniżej 0,1%), ale ich brak lub zaburzenie równowagi może powodować poważne zaburzenia. Do najbardziej znaczących należą:
- Żelazo (Fe)Jest częścią białek przenoszących tlen, takich jak hemoglobina i mioglobina, a także wielu cytochromów biorących udział w oddychaniu komórkowym.
- Miedź (Cu): składnik hemocyjaniny, barwnika oddechowego wielu bezkręgowców, oraz enzymów redoks.
- Jod (I):niezbędny do syntezy tyroksynahormon tarczycy, który reguluje metabolizm energetyczny.
- Fluor (F):podstawowe dla kształtowania pasta do zębówJego niedobór sprzyja powstawaniu ubytków.
- Cynk (Zn), mangan (Mn), kobalt (Co), selen (Se), molibden (Mo) i inne: działają jako kofaktory enzymatyczne, regulując wiele szlaków metabolicznych i procesów antyoksydacyjnych.
Od biopierwiastków do biocząsteczek
Kiedy biopierwiastki łączą się ze sobą poprzez różne rodzaje wiązania chemiczneProcesy te prowadzą do powstania biocząsteczek, które są podstawowym budulcem komórek, a tym samym wszystkich organizmów żywych. Biocząsteczki te mogą być zorganizowane od bardzo prostych poziomów do złożonych struktur trójwymiarowych, których struktura decyduje o ich funkcji biologicznej.
W komórkach najważniejszymi wiązaniami chemicznymi są:
- Wiązania kowalencyjneSilne wiązania, które spajają przede wszystkim atomy węgla w cząsteczkach organicznych. Umożliwiają one tworzenie stabilnych łańcuchów i pierścieni.
- Wiązania jonoweTworzą się między atomami o przeciwnych ładunkach (jonami). W środowisku wodnym, takim jak wnętrze komórek, są słabsze niż w substancjach stałych, ale odgrywają kluczową rolę w procesach rozpoznawania cząsteczek.
- Wiązania wodorowe i siły słabeUtrzymują strukturę drugorzędową i trzeciorzędową białek i kwasów nukleinowych oraz determinują takie właściwości substancji, jak rozpuszczalność i temperatura topnienia.
Biocząsteczki ogólnie dzieli się na nieorganiczny (takich jak woda i sole mineralne) i organiczny (węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe). Te ostatnie składają się głównie z podstawowych biopierwiastków i odpowiadają za podstawowe funkcje organizmów żywych.
Węglowodany
Węglowodany to bardzo liczne biocząsteczki, których podstawową jednostką jest monosacharydy (takich jak glukoza i fruktoza). Mają słodki smak i zazwyczaj rozpuszczają się w wodzie. Kiedy dwa monosacharydy łączą się ze sobą, tworzą disacharydy takie jak laktoza lub sacharoza; jeśli połączy się wiele monosacharydów, utworzą się polisacharydy takich jak glikogen, skrobia czy celuloza.
Spełniają przede wszystkim określone funkcje energetyczny (glikogen u zwierząt i skrobia u roślin) i strukturalny (celuloza w ścianie komórkowej, polisacharydy w błonie komórkowej i szkielet kwasów nukleinowych w postaci cukrów deoksyrybozy i rybozy).
Lipidy
Lipidy stanowią bardzo niejednorodną grupę biocząsteczek, zasadniczo o charakterze chemicznym. hydrofobowyMogą składać się z długich, prostych łańcuchów węglowodorowych, takich jak kwasy tłuszczowe, lub mieć bardziej złożoną strukturę, taką jak woski, trójglicerydy, fosfolipidy lub steroidy (w tym cholesterol).
Ogólnie rzecz biorąc, są one nierozpuszczalne w wodzie i pełnią funkcje rezerwa energiiz izolacja termiczna, ochrony mechanicznej i przede wszystkim strukturalny, ponieważ fosfolipidy są niezbędnymi składnikami błon komórkowych (podwójnych warstw lipidowych).
Białka
Białka składają się z monomerów zwanych aminokwasyktóre są ułożone w długie łańcuchy. Istnieje dwadzieścia różnych aminokwasów, które, połączone w różnych długościach i sekwencjach, dają początek ogromnej różnorodności białek. Łańcuch aminokwasów uzyskuje specyficzną trójwymiarową strukturę, która nadaje mu konkretna funkcja.
Białka pełnią między innymi funkcje strukturalne (keratyna, kolagen, tubulina), transportowe (hemoglobina), hormonalne (insulina), skurczowe (aktyna, miozyna), immunologiczne (immunoglobuliny), magazynujące (albumina) i katalityczne (enzymy). Nagłe zmiany temperatury lub pH mogą spowodować denaturację ich struktury, powodując utratę ich funkcji.
Kwasy nukleinowe
Kwasy nukleinowe to organiczne biocząsteczki powstające w wyniku połączenia nukleotydyKażdy nukleotyd składa się z cukru, grupy fosforanowej (zawierającej fosfor) i zasady azotowej (zawierającej węgiel i azot).
Istnieją dwa główne rodzaje kwasów nukleinowych:
- DNA (kwas deoksyrybonukleinowy), odpowiedzialny za przechowywanie informacji dziedzicznej przekazywanej z pokolenia na pokolenie.
- RNA (kwas rybonukleinowy), wśród których wyróżnia się kilka typów, których funkcje wiążą się z syntezą białek i regulacją ekspresji genów.
W obu przypadkach podstawowe biopierwiastki (C, H, O, N, P) stanowią podstawę ich struktury, co po raz kolejny podkreśla znaczenie tych pierwiastków w materii żywej.
Życie zatem opiera się na niewielkim zestawie pierwiastków chemicznych zdolnych do tworzenia stabilnych, wszechstronnych i funkcjonalnych wiązań. Zrozumienie właściwości tych pierwiastków jest kluczowe. podstawowe biopierwiastki w materii żywej Pozwala nam zrozumieć, dlaczego komórki są zorganizowane w taki, a nie inny sposób, w jaki informacja genetyczna jest przechowywana i przekazywana oraz w jaki sposób pozyskiwana i wykorzystywana jest energia niezbędna do podtrzymywania życiowych procesów.